UNIVERSIDAD NACIONAL

“PEDRO RUIZ GALLO”

FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA E INDUSTRIAS ALIMENTARIAS

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA QUÍMICA

“Influencia del ozono y cobre en la degradación del cianuro de los

efluentes mineros”

TESIS
PARA OPTAR EL TÍTULO PROFESIONAL DE:

INGENIERA QUÍMICA

PRESENTADO POR:

Bach:. Serquén Esquén, Yajaira

ASESORA:
Dra. Romero Guzmán Blanca Margarita

LAMBAYEQUE

2020
i
 UNIVERSIDAD NACIONAL
“PEDRO RUIZ GALLO”

FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA E INDUSTRIAS

ALIMENTARIAS

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA QUÍMICA

TESIS
“Influencia del ozono y cobre en la degradacion del cianuro de los efluentes mineros”

PARA OPTAR EL TÍTULO PROFESIONAL DE:

INGENIERA QUÍMICA

Sustentada y aprobada ante el siguiente jurado:

Dra. Cabrera Salazar Tarcila Amelia M.Sc. Díaz Visitación Juan Carlos
Presidente Secretario

Dr. Huangal Scheineder Sebastián Dra. Romero Guzmán Blanca Margarita

Vocal Asesora

LAMBAYEQUE
2020
ii
DEDICATORIA:

Esta tesis está dedicada a mis queridos padres, Tania y Eulogio, a quienes debo lo que soy.
Gracias por dedicar sus vidas a educarme, apoyarme y darme su profundo amor.

En memoria de mis abuelos. Alejos y Raquel, por su incondicional amor, confianza y apoyo
en el transcurso de mi vida.

A mis hermanas; Cinthia, Angela y Yuli, a quienes admiro, gracias por su gran amor y apoyo
desde siempre cuando las fuerzas declinaban y que sin su ayuda este desafío no habría dado
sus frutos.

A mi tío el Ing. Amarildo Fernández Estela, quien siempre me aconsejaba que solo estudiando
y esforzándome podré lograr mis metas. Siempre será mi ejemplo a seguir.

iii
AGRADECIMIENTO:

Mi agradecimiento, primero que todo, al Dios Todopoderoso por generar el camino que
ha permitido dar término a un gran desafío personal.

Al laboratorio de Ingeniería Química de la Universidad Nacional Pedro Ruiz Gallo, así

mismo al laboratorio químico metalúrgico de la Unidad Minera Cerro Lindo Milpo
Chincha

De una manera muy especial me refiero, A la Dra. Blanca Margarita Romero Guzmán,
por sembrar en mí el aprecio y el amor a esta ciencia, y por enseñarme cualidades para
ser una mejor profesional. Gracias por aceptar ser mi asesora de la tesis en mención, mi
agradecimiento es infinito que no basta con simples palabras, solo me queda decirle,” No
la defraudaré”

Al técnico del laboratorio Físico Química, Sr. Floriano Saucedo , mi especial

agradecimiento por su apoyo y paciencia en la parte experimental.

Al Ing. Julio Galvez Marrufo por darme la oportunidad de ingresar a la unidad Minera
Cerro Lindo, y a la vez motivándome a no rendirme nunca frente los obstáculos en el
rubro minero.

Finalmente, a todo el personal de la FIQIA, profesores y empleados, por el cálido

acogimiento y colaboración brindado a mi persona.

iv
 TABLA DE CONTENIDO
RESUMEN ........................................................................................................................... ix
ABSTRACT .......................................................................................................................... x
I. INTRODUCCION .......................................................................................................... 1
II. MARCO TEORICO........................................................................................................ 3
2.1. ANTECEDENTES DEL PROBLEMA .................................................................... 3
2.2. BASE TEÓRICA ...................................................................................................... 5
2.2.1. EFLUENTE LÍQUIDO DE ACTIVIDADES MINERA- METALÚRGICA ........... 5
2.2.2. METODOS PARA LA EXTRACCIÓN DEL MINERAL ....................................... 5
2.2.3. CIANURO ................................................................................................................. 8
2.2.4. CIANURO DE SODIO ............................................................................................. 8
2.2.5. TRATAMIENTO DE LOS EFLUENTES GENERADOS EN EL PROCESO DE
CIANURACION ..................................................................................................... 12
2.2.6. OZONO ................................................................................................................... 19
2.2.7. VARIABLES QUE AFECTAN LA DEGRADACIÓN DE CIANURO CON
OZONO ................................................................................................................... 20
2.2.8. SULFATO DE COBRE .......................................................................................... 22
2.2.9. MARCO LEGAL .................................................................................................... 23
2.2.10. GLOSARIO DE TÉRMINOS EMPLEADOS ........................................................ 25
III. MATERIALES Y METODOS ..................................................................................... 26
3.1. TIPO DE INVESTIGACIÓN: ................................................................................ 26
3.2. VARIABLES........................................................................................................... 26
3.3. DISEÑO DE CONTRASTACIÓN ......................................................................... 26
3.4. POBLACIÓN Y MUESTRA .................................................................................. 27
3.4.1. POBLACIÓN .......................................................................................................... 27
3.4.2. MUESTRA .............................................................................................................. 27
3.5. EQUIPOS Y MATERIALES DE LABORATORIO .............................................. 27
3.5.1. MATERIALES ........................................................................................................ 27
3.5.2. EQUIPOS ................................................................................................................ 28
3.5.3. REACTIVOS........................................................................................................... 28
3.6. MÉTODOS .............................................................................................................. 29
3.6.1. REACTOR DE OZONIZACIÓN ........................................................................... 29
3.6.2. OBTENCION DE LA MUESTRA ......................................................................... 29
3.6.3. CARACTERIZACIÓN DE LA MUESTRA DEL EFLUENTE DEL PROCESO
MACARTHUR- FORREST. .................................................................................. 30

v
3.6.4. DOSIFICACIÓN DEL COBRE Y OZONO. .......................................................... 30
IV. RESULTADOS Y DISCUSION .................................................................................. 33
4.1. RESULTADOS ....................................................................................................... 33
4.1.1. CARACTERIZACIÓN DEL EFLUENTE MINERO DEL PROCESO
MACARTHUR-FORREST .................................................................................... 33
4.1.2. EFICIENCIA DE REMOCIÓN DE CN- TOTAL DESPUÉS DEL
TRATAMIENTO O3 y Cu+2 ............................................................................................. 33
4.1.3. PROCESO DE DEGRADACIÓN DEL CIANURO (CN-) DESPUÉS DEL
TRATAMIENTO CON O3 Y CU+2 ........................................................................ 34
4.2. DISCUSIÓN ............................................................................................................ 37
V. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ........................................................... 39
5.1. CONCLUSIONES................................................................................................... 39
5.2. RECOMENDACIONES ......................................................................................... 39
VI. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS: ........................................................................ 40
ANEXOS............................................................................................................................. 43

vi
 LISTA DE FIGURAS

Figura 1.Representación esquemática de los procesos de lixiviación, adsorción y elusión. ..... 7

Figura 2. Ubicación geográfica-Unidad Minera Cerro lindo-Nexa ........................................ 27

Figura 3. Reactor Tubular. Elaboracion propia ....................................................................... 29

Figura 4. Flujograma de la dosificación de O3 y Cu+2. Elaboracion propia. ........................... 31

Figura 5. Concentración de CN- en el efluente con Cu+2 (0 mg/L) y ozono .Elaboración

propia ....................................................................................................................................... 35

Figura 6. Concentración de CN- en el efluente con Cu+2 (200 mg/L) y ozono .Elaboración
propia ....................................................................................................................................... 35

Figura 7. Concentración de CN- en el efluente con Cu+2 (400 mg/L) y ozono .Elaboración
propia ....................................................................................................................................... 36

Figura 8. (a) Depósito tipo cilíndrico vertical acrílico,en donde se llevará a cabo la reacción,
(b) Conexión de la alimentación de ozono con difusor de piedra porosa. Elaboración propia 43

Figura 9. Generador de ozono, modelo CH-KTA-3G. Elaboracion propia ............................. 43

Figura 10. Toma de muestra de la desembocadura del efluente de la Unidad minera.

Elaboracion propia. .................................................................................................................. 43

Figura 11 (a). Punto 2 de la toma de muestra de la desembocadura del efluente de la Unidad

minera Cerro Lindo.(b) . Una muestra final del efluente de la unidad cerro lindo (5 lt).
Elaboracion propia ................................................................................................................... 44

Figura 12.(a) Sulfato de cobre disuelto en muestra. (b) Reactor con adicion de ozono.
Elaboracion propia ................................................................................................................... 44

Figura 13. (a)Muestra 10ml para el espectrómetro. (b) Reactivo de cianuro HI 39714B.
Elaboracion propia ................................................................................................................... 45

Figura 14. Lectura del fotómetro. Elaboración propia ............................................................. 45

Figura 15. Planta de Procesamiento de Minerales- Cerro lindo. Adaptado de: (Nexa,2007) .. 50

vii
 LISTA DE TABLAS

Tabla 1 Límites máximos permisibles para la descarga de efluentes líquidos de actividades

minero metalúrgicas ................................................................................................................. 24

Tabla 2 Diseño factorial 3x3 .................................................................................................... 26

Tabla 3 Caracterización del efluente del Proceso MacArthur-Forrest de la unidad Minera

Cerro Lindo- Nexa. ............................................................................................................ 33

Tabla 4 Eficiencia de remoción de CN- total ........................................................................... 33

Tabla 5 Concentración de CN- total después del tratamiento, promedio y desviación estándar
.................................................................................................................................................. 34

Tabla 6 Promedios de la concentración de CN- total después del tratamiento ....................... 34

Tabla 7 Análisis Anova de 2 factores del efecto de las concentraciones de ozono y Cu+2 sobre
la degradación de CN- presente en el efluente minero ............................................................. 36

Tabla 8 CN - obtenidos de las lecturas del fotómetro Hanna C200 ......................................... 48

Tabla 9 Concentración de CN - total después del tratamiento con ozono y Cu+2 del efluente
del Proceso MacArthur-Forrest de la mina Cerro Lindo Nexa. ............................................... 48

Tabla 10 Promedio de las concentraciónes de CN - total después del tratamiento con ozono y
Cu+2 del efluente del Proceso MacArthur-Forrest de la mina Cerro Lindo –Nexa ................. 49

Tabla 11 Eficiencia de remoción de CN- total después del tratamiento con Ozono y Cu+2 49

viii
 RESUMEN

El objetivo de la presente investigación fue determinar la influencia que ejerce el ozono y el cobre

en la degradación del cianuro de efluentes mineros. Se tomó muestras del proceso McArthur –

Forrest de la Unidad Minera Cerro Lindo-.Nexa, localizado en la provincia de Chincha,

Ica , y se caracterizó mediante el método de ASTM. Se construyó un reactor tipo tubular

de 2,1 litros de capacidad, con conexión de alimentación de ozono en concentraciones de 1,5;

2,0 y 2,5 g ; al cual se adiciono 1,9 litros de efluente y Cu+2 (SO4 Cu.5H2O) como catalizador a

0; 200 y 400 mg/l con tres repeticiones haciendo un total de 27 ensayos, determinándose la

cuantificación del CN - por el método ASTM D2036-91 mediante el fotómetro Hanna C200.

Se concluye que la adición de O3 y Cu+2 al efluente, en diferentes concentraciones

influyen en la degradación del cianuro, con eficiencias de 83,26– 98,98% ; una

dosificación de 2,5 g de O3 y 400 mg/L Cu+2 logra una reducción de la concentración de CN-

de 235, 44 mg/L a 0,17 mg/L de cianuro (CN-) considerado óptimo según lo establecido en el

D.S N° 010 -2010 MINAM

Palabras claves: Degradación, efluentes, dosificación.

ix
 ABSTRACT

The purpose of this research was to determine the influence of ozone and copper on the

degradation of cyanide from mining effluents.Samples were taken from the McArthur

Forrest process of the Cerro Lindo Nexa Mining Unit Located in the province of

Chincha, Ica, and characterized by the ASTM method A 2,1-litre tubular reactor was

built, with ozone feed connection at concentrations of 1,5; 2,0 and 2,5 g To which 1,9

liters of effluent was added and Cu+2 (SO4 Cu 5HO) as a catalyst to 0; 200 and 400 mg/l

with three repetitions doing a total of 27 trials the quantification of the CN- by the

ASTM D2036-91 method using the Hanna C200 photometer. It is concluded that the

addition of O3 and Cu+2 to the effluent, at different concentrations influence the

degradation of cyanide With efficiencies of 83,26–98,98%, a 2,5 g O3 and 400 mg/L

Cu+2 dosage achieves a reduction in CN- concentration of 235 mg/L a 0,17 mg/L of

cyanide (CN-) considered to be optimal as set out in D.S. No. 010 -2010 MINAM

Keywords: Degradation, effluents, dosage.

x
 I. INTRODUCCION

En la industria minera, el problema ambiental nace por el tratamiento de los minerales

auríferos, donde se utiliza cianuro y que sus efluentes contienen esta sustancia que es

tóxica y que puede ocasionar daños irreparables tanto a la salud humana como al medio

ambiente.

➢ Al respecto, Parga, Shukla & Carrillo, (2003) utilizan dióxido de cloro,

ozono, gel de titanio, para la destrucción de soluciones de residuos de cianuro,

obteniendo un eficiencia de 99,65% en 60 minutos y que la oxidación de cianuro

aumenta con la velocidad de adición de ozono.

➢ Nava, Elorza, Uribe y Barriga, (2013) Investigan sobre la eliminación de

cianuro en soluciones por oxidación con ozono, concluyendo que la oxidación completa

ocurre a pH alcalino (> 9,3). Si la solución tiene un pH menor, el ozono no se oxidará

completamente, o tomará tiempos demasiado largos, debido a que el cianuro se hidroliza

a ácido cianhídrico, el cual no es oxidado por el ozono y la velocidad de oxidación no

se ve afectada por la temperatura en un rango de 15 a 40°C.

La formulación del problema se enuncio en los siguientes términos ¿Cuál es la

influencia del ozono y cobre en la degradación de los efluentes mineros?

Con la hipótesis: La adición ozono y cobre en los efluentes permite degradar el cianuro
con eficiencia mayor al 80%.
Se plantea desarrollar la presente investigación con los siguientes objetivos tanto

generales como específicos:

General:
Determinar la influencia que ejerce el ozono y el cobre en la degradación del cianuro de
los efluentes mineros para contribuir a la sostenibilidad ambiental.

1
Específicos:
- Caracterizar el efluente del proceso de lixiviación de la unidad Minera cerro lindo-
Nexa
- Construir un reactor tipo tubular a nivel laboratorio para realizar el proceso de
ozonificación.
- Adicionar el ozono y cobre en diferentes concentraciones al efluente que contiene
cianuro.
La presente investigación se justifica por la necesidad primordial de disminuir la

cantidad de cianuro presentes en los efluentes mineros, a través de una tecnología limpia

como es el empleo de ozono. La oxidación de cianuro con ozono es muy rápida y

produce productos que son inocuos en comparación con otros procesos. Además, su

aplicación requiere bajo mantenimiento, no se necesita transporte, almacenamiento o

manejo de reactivos químicos. Estas ventajas no solo son económicas, sino que

también trae efectos de menos impacto ambiental por posible derrame de productos

químicos.

2
 II. MARCO TEORICO

2.1. ANTECEDENTES DEL PROBLEMA

Sobre la degradación del cianuro existe una amplia información, pero muy poca sobre la

presencia de cobre cuando se emplea ozono. A continuación se hace una revisión de las

principales investigaciones sobre la degradación del cianuro.

➢ Carrillo, (2000). Investiga sobre la oxidación de cianuro con ozono en relaves de

cianuración, concluyendo que la destrucción total del cianuro, se realiza en condiciones

alcalinas (pH de 9,0 a 11,79), con porcentaje de degradación de 99,22 % CN-. A medida

que el pH se vuelve más ácido la velocidad de oxidación disminuye haciéndose nula a

pH cercanos a 2,0. Esto indica que el ácido hidrocianico formado por la hidrólisis del

cianuro a valor de pH menores de 9,0 no es oxidado por el ozono.

➢ Gaviria & Meza, (2006), Investigan la degradación del cianuro en efluentes de

cianuracion del Municipio de Segovia, Colombia , usando la ozonificación y peróxido

-
de hidrogeno, concluyendo que se requieren 5 g O 3/ gramo de CN en un tiempo de 40

-
minutos para degradar 96,90% de CN mientras que con peróxido de hidrógeno se
- -
necesitan 3,5 g H2O2/g CN en un tiempo de 2,5 h para degradar 95,15% de CN .

➢ Orcés y Pincay, (2009) Investigan sobre el tratamiento de aguas contaminadas

de Cianuro (muestras 1,2, 3 y 4) en un reactor químico, utilizando ozono, concluyendo

que para la muestra 1, las concentraciones iniciales de cianuro de sodio son de 61, 22 y

39 mol gramo/litro y que en los primeros 20 minutos disminuye a 44,89; 19,39 y 20,37

mol g/litro, alcanzando un porcentaje promedio de remoción de 70 al 77%. En el caso

de la muestra 2, la mayor cantidad del cianuro de sodio destruido en los primeros 20

minutos es el 67,24%, cuando la concentración inicial es 2,32 mol gramo/litro a 55 °C.

3
Para esta muestra, el valor máximo de remoción es 92,96% a 20 °C, seguido del 89,4%

a 27 °C. El estudio de la muestra 3 indica que la remoción máxima, en los primeros

veinte minutos es del 60,38% a temperatura de 20 °C. El resultado final logrado es

destruir el 96,63 y 94,0% del cianuro de sodio a 20 y 27 °C, respectivamente y para la

muestra 4, se logró la eliminación mayor del cianuro en un 15,83% luego de 20 minutos

de ozonización a 45 °C. Las mayores remociones alcanzadas son 65,54% a 55 °C y 57%

a 20 °C.

4
2.2. BASE TEÓRICA

2.2.1. EFLUENTE LÍQUIDO DE ACTIVIDADES MINERA- METALÚRGICA

2.2.1.1. Definición según D.S.010-2010- MINAM
Es cualquier flujo natural o estacional de sustancia líquida descargada a los cuerpos

receptores que proviene de:

▪ Cualquier planta de procesamiento de minerales, incluyendo el proceso de trituración,

molienda, flotación, separación gravimétrica, separación magnética, amalgamación,

reducción, lixiviación, extracción por solventes.

▪ Cualquier sistema de tratamiento de aguas residuales asociados con actividades

mineras o conexas, incluyendo planta de tratamiento de efluentes mineros, efluentes

industriales, efluentes domésticos.

▪ Cualquier depósito de residuos mineros, incluyendo depósitos de relaves, desmontes,

escorias y otros.

2.2.2. METODOS PARA LA EXTRACCIÓN DEL MINERAL

2.2.2.1. Extracción minera de oro por lixiviación con cianuro (proceso MacArthur-
Forrest)
La lixiviación con cianuro es el proceso más efectivo y utilizado para la extracción

minera de oro. El método desarrollado por MacArthur y los hermanos Forrest, se basa en

la capacidad del oro para formar una sal soluble en agua, al combinarse con cianuro de

potasio en presencia de oxígeno. El proceso consiste en introducir la fuente mineral

(finamente molido) en un tanque de lixiviación y agitarlo en una disolución diluida de

cianuro de sodio. La concentración típica del cianuro del sodio está en el rango de 0,01%

a 0,10%, es decir entre 100 a 1000 mg/ L. La reacción química que describe la extracción

del oro del mineral mediante el uso del cianuro es la siguiente:

4Au + 8NaCN + O2 + 2H2O 4 NaAu (CN)2 + NaOH

5
Para optimizar el proceso de lixiviación se debe de maximizar la superficie de contacto

mediante una molienda fina. Adicionalmente, al agregar la solución de cianuro es

necesaria la agitación mecánica y la inyección de aire, ya que la ecuación química indica

que la reacción se encuentra en función del oxígeno disuelto, por lo que también se

requiere optimizar el contacto de oxígeno en la solución.

Para la recuperación del oro, se utiliza principalmente polvo de zinc, conocido como

proceso “Merril-Crowe”. Se añade ácido concentrado en un digestor para disolver el zinc,

liberando el oro. Se agrega cal o soda cáustica para mantener un pH elevado, para evitar

la formación de ácido cianhídrico, como medida de seguridad. Adicionalmente también

contribuye a sedimentar las partículas del mineral en la solución de lixiviación al concluir

la reacción. Después de esta etapa de adsorción, pasa a una etapa de elusión donde se

recuperar un concentrado de oro y plata que va a otras etapas de afinación. De la

adsorción se obtiene un líquido agotado de oro y plata pero con alto contenido de cianuro,

este es el efluente de esta etapa del proceso adsorción.

6
 Figura 1.Representación esquemática de los procesos de lixiviación, adsorción y elusión.
Recuperado de Álvarez, 2005.

➢ Lixiviacion Bacteriana (Biolixiviacion)

La lixiviación bacteriana consiste básicamente en el uso de bacterias para la generación

del sulfato férrico, que se constituye en el disolvente del sulfuro de cobre. El principio

se basa en la utilización de bacterias que oxidan el hierro y bacterias que oxidan el

azufre. Estas bacterias utilizan el oxígeno y el carbono de la atmósfera para que

mediante su metabolismo generen la oxidación del hierro y el azufre.

7
➢ Gravimetria
El método gravimétrico separa los minerales por su peso al colocarlos sobre tres mesas,

previamente molidos, que al moverlas sueltan la arena u otro elemento adherido al oro.

➢ Amalgamación
El mercurio se usa para separar y extraer el oro de las rocas o piedras en las que se

encuentra. El mercurio se adhiere al oro, formando una amalgama que facilita su

separación de la roca, arena u otro material. Luego se calienta la amalgama para que se

evapore el mercurio y quede el oro. Se usan varias técnicas diferentes que liberan distintas

cantidades de mercurio.

2.2.3. CIANURO

El Cianuro es una sustancia química que contienen carbono y nitrógeno. Su fórmula

química es CN y es muy tóxico para los seres vivos. En la naturaleza se encuentra como

cianuro de hidrógeno y de esa base se fabrica el cianuro de potasio y cianuro de sodio,

compuestos muy usados en la industria y minería. El cianuro puede ser un gas incoloro

como el cianuro de hidrógeno (𝐻𝐶𝑁), o el cloruro de cianógeno (𝐶𝑙𝐶𝑁), o estar en forma

de cristales como el cianuro de sodio (𝑁𝑎𝐶𝑁) o el cianuro de potasio (𝐾𝐶𝑁) (Corral et

al., 2012).

2.2.4. CIANURO DE SODIO

El cianuro de sodio o cianuro sódico (NaCN) es la sal sódica del ácido cianhídrico

(HCN), es un compuesto químico altamente tóxico, también conocido como sal del sodio

de ácido cianhídrico.

8
2.2.4.1. Características

Se trata de un compuesto sólido e incoloro que hidroliza fácilmente en presencia de agua

y óxido de carbono (IV) para dar carbonato de sodio y ácido cianhídrico. Tiene un olor

como almendras amargas, pero no cada uno puede olerlo debido a un rasgo genético.

➢ Nombre químico: Cianuro de sodio

➢ Fórmula: NaCN

➢ Sinónimos: Sal sódica del ácido cianhídrico, cianuro blanco, prusiato de soda.

➢ Otros nombres: Cianuro sódico.

➢ Compuestos relacionados: Cianuro de hidrógeno.

2.2.4.2. Aplicaciones

El cianuro de sodio se utiliza en la minería y la industria metalúrgica en:

➢ Se usa como sólido o en solución para extraer minerales metálicos como es el

caso del oro, plata y otros metales. Este proceso se llama lixiviación.

➢ En la galvanoplastia.

➢ Para baños de limpieza de metales.

➢ En el endurecimiento de metales.

2.2.4.3. Estabilidad y reactividad

➢ Estabilidad: Estable en condiciones normales.

➢ Incompatibilidad: Ocurre reacciones químicas cuando entran en contacto con

ácidos fuertes o bases fuertes. El cianuro de sodio es altamente corrosivo a

muchos metales. Reacciona violentamente con agentes oxidantes que liberarán

gases tóxicos.

9
➢ Descomposición: Puede formar gases tóxicos como HCN y óxidos de nitrógeno

(Smith y Mudder, 1991)

2.2.4.4. Toxicidad del cianuro de sodio

Una intoxicación por cianuro de sodio causa en la piel un cambio de color de normal a

rojo. Sin embargo, si se trata de un daño físico o falta de oxígeno, el color de la piel puede

ser azulado. El enrojecimiento de los ojos y la dilatación de la pupila son claros síntomas

de la intoxicación por este veneno. La Cianosis (coloración azulada de la piel) tiende a

estar asociada con las intoxicaciones graves por cianuro de sodio.

➢ Inhalación: Producto corrosivo para las vías respiratorias. La sustancia inhibe

la respiración celular y puede provocar cambios en la sangre, sistema nervioso central y

en la tiroides. Puede causar dolor de cabeza, debilidad, mareos, náuseas y vómitos,

dificultad para respirar, que puede ser seguido por latido del corazón débil e irregular,

pérdida de conocimiento, convulsiones, coma y muerte.

➢ Ingestión: Altamente tóxico, Corrosivo para el tracto gastro-intestinal con ardor

en la boca y el esófago, y dolor abdominal. Dosis más elevadas pueden producir pérdida

repentina de la conciencia, paro del sistema respiratorio y muerte. Dosis más pequeñas

pero letales puede prolongar los síntomas de una a más horas. Olor a almendras amargas

puede ser notado en el aliento o el vómito.

➢ Contacto con la piel: Corrosivo, puede causar dolor severo y quemaduras en la

piel. Las soluciones son corrosivas para la piel y los ojos, y puede provocar úlceras

profundas que tardan en sanar. Puede ser absorbido por la piel, con síntomas similares a

los observados para la inhalación.

➢ Contacto con los ojos: Corrosivo, los síntomas pueden incluir enrojecimiento,

dolor, visión borrosa, y daño permanente a los ojos. La exposición crónica: La exposición

10
prolongada o repetida con la piel puede causar sarpullido y lesiones nasales. (Material

Safety Data Sheet, MSDS)

2.2.4.5. Manejo y almacenamiento del cianuro de sodio.

Por ser un potente veneno siempre se debe mantener en recipientes cerrados

herméticamente, almacenar en unos lugares frescos, secos y ventilados. Proteger estos

envases contra daños físicos. Se deben almacenar separado de materiales

incompatibles.Los trabajadores que interactúen con cianuro de sodio deben seguir

cuidadosamente las buenas prácticas de manejo:

➢ No comer, beber o fumar en el lugar de trabajo

➢ Usar equipos de protección personal

➢ Los trabajadores que manipulan cianuro de sodio requieren un pre-examen y

pruebas médicas periódicas.

➢ A los trabajadores se les debe dar formación y capacitación especial en el uso de

cianuro.

Los contenedores de cianuro de sodio pueden ser peligrosos cuando están vacíos ya que

suelen retener residuos del producto (polvo, sólidos); respetar todas las advertencias y

precauciones indicadas para el producto. No almacenar cerca de materiales combustibles

o inflamables.

2.2.4.6. Compuestos de Cianuro

➢ Cianuro total

Se denomina así a todo los compuestos de cianuro existentes en una solución acuosa.

Este es un término que se emplea en los procedimientos analíticos. El cianuro total

incluye el cianuro libre, los cianuros simples y todos los cianuros complejos, que

11
incluyen los cianuros fácilmente disociables en ácido débil (cianuros WAD, en sus siglas

en inglés). (Smith y Mudder, 1991).

➢ Cianuro Libre

Es el término utilizado para describir tanto al ion cianuro (CN)- que se disuelve en el agua

del proceso como cualquier cianuro de hidrógeno (HCN) que se forma en la solución.

Por ejemplo, el cianuro de sodio se disuelven en el agua para formar el ion sodio y el

anión cianuro; éste último se combina luego con el ion hidrógeno para formar el HCN

donde la concentración del ion hidrógeno en el agua del proceso dependerá del pH

existente en la solución. Las soluciones ácidas favorecen la presencia de HCN y a valores

de pH menores a 7 casi todo el cianuro libre está presente como HCN. A un pH de 9,24,

las concentraciones de HCN y CN- son iguales. (Smith y Mudder, 1991).

2.2.4.7. Usos del cianuro

En el sector industrial, el cianuro se utiliza para producir papel, textiles y plásticos. Las

sales de cianuro son utilizadas en la metalurgia para galvanización, limpieza de metales

y la recuperación del oro del resto de material removido. El gas de cianuro se utiliza para

exterminar plagas e insectos en barcos y edificios (Parga, 2003).

2.2.5. TRATAMIENTO DE LOS EFLUENTES GENERADOS EN EL

PROCESO DE CIANURACION
Los procesos de destrucción del cianuro, son los más utilizados actualmente por su nivel

de eficacia.

Una vez extraído el oro de la solución, los residuos del proceso presentan cianuro residual

en proporciones que pueden variar entre 400 y 600 mg/L de cianuro disociable en ácido

12
débil, y que es necesario descontaminar, ya que el límite máximo permitido en caso de

un hipotético vertido es de 1 mg/L de cianuro total.

Existen varios tratamientos químicos para la descontaminación de este cianuro, todos

basados en la oxidación del cianuro a cianato, diez mil veces menos tóxico y

posteriormente disociable en dióxido de carbono y nitrógeno. (Domic, 2011). Así

tenemos:

➢ Dilución
➢ Degradación natural
➢ Formación por complejos de hierro
➢ Oxidación química
➢ Precipitación
➢ Biodegradación

2.2.5.1. Dilución
Consiste en diluir las soluciones contaminadas hasta niveles permitidos según Decreto

Supremo N° 010-2010-MINAM (descarga de efluentes líquidos de actividades minero-

metalúrgica). No es un método aceptado legalmente, pues la contaminación, aunque

diluida, se acumula en el medioambiente. De todos modos, existen indicios de que sigue

siendo una práctica habitual en países subdesarrollados. (Quispe, 2011).

2.2.5.2. Degradación natural

Los procesos de degradación natural reducen la toxicidad de los compuestos cianurados

a lo largo del tiempo, tiene lugar principalmente en las presas de colas o relaves, en las

pilas de lixiviación, en las pozas de lixiviación, y en los sistemas de adsorción con carbón

activado A pesar de que todos estos procesos son efectivos, presentan el inconveniente

de tener una cinética demasiado lenta como para poder ser considerados útiles a nivel

industrial. (Guerrero, 2006).

13
Los mecanismos más importantes de la degradación natural son:

➢ Volatilización de las fases gaseosas: depende de una disminución del pH y

aumento de temperatura, mayor aireación, aumento de área de exposición y la

presencia de catalizadores.

➢ Oxidación natural: el oxígeno disuelto que pueda contener una determinada

solución oxida el ion cianuro a cianato, aunque lentamente en ausencia de

catalizadores.

➢ Adsorción por diversas fases minerales: se ha demostrado que minerales como

la bauxita, la ilmenita y la hematites poseen cierta tendencia a la adsorción de

compuestos cianurados.

➢ Degradación fotolítica: la fotolisis es un proceso capaz de promover reacciones

de oxidación/reducción proporcionando energía a partir de una radiación

electromagnética que activa los procesos de transferencia de electrones.

➢ Otros mecanismos naturales: incluyen la oxidación biológica y las reacciones

de hidrolisis, que pueden llegar a tener una importancia considerable en la

detoxificación, dependiendo de las condiciones específicas de la solución.

2.2.5.3. Formación de complejos de hierro

El ion cianuro puede ser convertido a cianuro de hierro (II) o ferricianuro que es una

forma sólida, estable (en presencia de luz ultravioleta) y no toxica mediante la adición

de un exceso de una sal de Fe+2 (generalmente sulfato heptahidratado) en un rango de

pH entre 7,5 y 10,5. La reacción que resume el proceso es la siguiente:

Los complejos de cianuro disociables en ácidos débiles son en estas condiciones

(exceso de hierro) parcialmente disociados, en este sistema no es posible bajar la

14
concentración de cianuro libre en la solución por debajo de 2,5 mg/L, el consumo de

reactivo para una posible aplicación industrial es de entre 15 y 20 moles de sulfato de

hierro (II) para neutralizar un mol de ion cianuro. (Alvares, 2005).

2.2.5.4. Oxidación Química

Los principales procesos de oxidación química para el tratamiento del cianuro incluyen

el proceso de tratamiento con peróxido de hidrógeno (H2O2), el proceso de tratamiento

con Ozono (O3), el proceso de cloración alcalina y el proceso con SO2/Aire

(desarrollado por la compañía minera canadiense INCO). También se han desarrollado

dos métodos recientes para el tratamiento del cianuro cuyo uso nos es muy H2O2

(Gómez, 2012).

➢ Tratamiento con H2O2

El peróxido de hidrógeno es un potente oxidante no contaminante, cuyo uso se ha

extendido a lo largo de los años, siendo utilizado en numerosas instalaciones

metalúrgicas de todo el mundo (sobre todo para tratamientos de efluentes cianurados

residuales). y no requiere control de dicho parámetro, puesto que el H2O2 sólo presenta

un suave carácter ácido. Las reacciones que tienen lugar son las siguientes:

CN- + H2O2 ⇔ CNO- + H2O

M(CN)42- +4 H2O2 + 2 OH- ⇔ M(OH)2(s) + 4 CNO- + 4 H2O

Complejos cianurados de metales como el Cu y Zn son oxidados, permitiendo la

precipitación espontánea de los hidróxidos correspondientes en el rango de pH 9:

2 Cu (CN)32- + 7 H2O2 + 2 OH- ⇔ 6 CNO- + 2 Cu(OH)2 + 6 H2O

15
Todo el proceso se realiza en tanques abiertos. Aunque la reacción es homogénea (la

cinética no se ve afectada por la agitación), la agitación es necesaria para realizar una

buena mezcla del oxidante con el efluente, y evitar además la acumulación de

precipitados en los tanques de reacción. Se requieren 1,31 gramos de H2O2 por gramo

de CN oxidado, aunque actualmente, el consumo es de 2-8 gramos de H2O2 por gramo

de CN oxidado. (Napier, 1991).

➢ Tratamiento con “Acido de Caro”

El ácido de Caro es una solución de H2O5 (ácido peroximonosulfúrico.) producido

mezclando altas concentraciones de H2SO4 (mínimo del 95 %) con H2O2 (concentración

del 50-60 %).La reacción es casi instantánea y muy exotérmica obteniéndose a la salida

una solución caliente (110-120 ºC) .A pesar de ser un ácido, requiere la presencia de

una base como el NaOH o Ca(OH)2 , que tiene que ser añadida al efluente al mismo

tiempo, para así poder mantener el pH de operación deseado (9-9,5). El proceso de

oxidación es el siguiente:

CN- + H2SO4(ac) + 2 OH- ⇔ CNO- + 2 H2O + 4 SO4 2-

M(CN)4 2-+4 H2O5 +10 OH- ⇔ M(OH)2(s)+4 CNO- + 8 H2O +4 SO-24

Comparado con otros oxidantes (incluido el H2O2), el ácido de Caro tiene una elevada

velocidad de oxidación, no requiere adicción de catalizadores y es muy eficaz, tanto en

soluciones claras como en fangos. (Napier, 1991).

H2SO5 ⇔ H2SO4+ ½ O2

El ácido de Caro, al contrario que H2O2 es capaz de oxidar al tiocianato según la

reacción.

SCN- + 4 H2SO5 + 10OH- ⇔ CON- + 9H2O + 5 SO4-2

16
Esto constituye una ventaja particularmente importante para el reciclado de efluentes

tratados que van a ser reenviados a lechos biológicos para tratamiento de menas de

matriz sulfúrica. Mejora, además la precipitación de metales pesados al eliminar los

complejos de SCN- (Guerrero, 2006)

➢ Tratamiento con UV-H2O2

En los últimos años, se ha prestado una especial atención en la literatura técnica al uso

del H2O2 fotoactivado para el tratamiento de efluentes industriales, sobre todo para la

destrucción directa de disolventes orgánicos y cianuros. La irradiación de soluciones de

H2O2 con luz ultravioleta en frecuencias del rango de 254 nm causa la rotura de la

molécula formando radicales libres OH:

H2O2 + UV ⇔ 2 OH

Estos radicales tienen una vida corta, son muy reactivos y poseen un elevado potencial

de oxidación (E° = 2,8v). Disponen, además, de una elevada movilidad en medio acuoso

(similar a la de los iones H+ y OH-), reaccionando con los cianuros de acuerdo a la

ecuación:

CN- + 2OH ⇔ CNO- + H2O

Son capaces de oxidar todos los compuestos de cianuro, incluidos los más

estables de Fe.

Aunque el proceso está aún en desarrollo, sus grandes ventajas le adjudican un elevado

potencial. Es un proceso muy lento, pero de una gran efectividad, limpio y que sólo

necesita añadir H2O2. Uno de sus mayores inconvenientes radica en el hecho de que al

necesitar el uso de fotoactivadores, se reduce su empleo a soluciones claras, puesto que

la presencia de partículas en suspensión provocaría la absorción de la radiación y, por

tanto, la reducción de la intensidad. (Napier, 1991).

17
➢ Tratamiento con O3
El ozono constituye una nueva alternativa para el tratamiento de los compuestos de

cianuro. Sus mayores ventajas radican en que es un proceso muy rápido que consigue

la completa descomposición de cianuros, cianatos y tiocianatos. Se une a lo anterior el

hecho de requerir un bajo mantenimiento y la ausencia de transporte, almacenamiento

o manejo de reactivos químicos, así como de producción de residuos químicos tóxicos.

En este caso el reactivo a emplear es una mezcla de ozono y oxígeno (3 % en volumen)

que es capaz de provocar fuertes condiciones oxidantes cuando es inyectado en forma

de burbujas en una solución acuosa. El costo del uso de este método ha ido decreciendo

de una manera constante gracias al aumento de su uso (Orcés y Pincay, 2009).

Debido a la baja solubilidad del O3 en agua, y la baja concentración de O3 disponible

normalmente, la adecuada transferencia de masa a la solución para ser tratada requiere

un contacto muy eficiente. Se hace necesario el estudio del efecto del pH, temperatura,

velocidad de agitación y rango de flujo descendente en los coeficientes de transferencia

de masa (Pinto, 2013).

Una revisión de la literatura sobre ozonización de soluciones acuosas de cianuro

muestra que, la oxidación de 1 mol de cianuro es rápida y consume 1 mol de O3 y

produce 1 mol de cianato:

CN- + O3 ⇔ CNO- + O2 (ac)

3 CN- + O3 (ac) ⇔ 3 CNO-

La primera reacción, denominada “ozonación simple”, libera oxígeno molecular que

puede continuar el proceso de oxidación del cianuro. La segunda, denominada

“ozonación catalítica”, es de alta eficiencia oxidante.

Posteriormente el cianato es oxidado lentamente por el ozono aún disponible según la

reacción:

18
 2 CNO- + 3 O3 + H2O ⇔ 2 HCO3- +N2 + 3O2

El consumo teórico de O3 para la completa oxidación del cianuro es de 1,85 gramos de

O3 por gramo de CN-. Los valores actuales están en el rango de 3-6 gramos de O3 por

gramo de CN-. Es necesario mantener un riguroso control del pH durante todo el

proceso, ya que los iones hidronio pueden descomponer al ozono, siendo la oxidación

menos efectiva a valores de pH mayores de 11. (Gomez, 2011).

Antes de que tenga lugar la oxidación, es necesaria la transferencia del O3 gaseoso a la

solución.

La tendencia actual de la investigación es hacia una integración de la oxidación con

ozono y la fotolisis asistida. Las reacciones debido a la formación de grupos OH- y su

consiguiente reacción con el ión cianuro, quedan como sigue:

H2O + O3 (ac) ⇐ hυ ⇒ 2 OH- + O2(ac)

CN- + 2 OH- ⇐ hυ ⇒ CNO- + H2O

. La “ozonación fotolítica” del cianuro consume 1 mol de ozono por mol de cianuro,

incrementándose esa tasa a 5:1 cuando se producen los iones nitrito y nitrato. (Nava et

al, 1993).

2.2.6. OZONO

2.2.6.1. Definición

El ozono (O3), es una molécula alotrópica, que está compuestas por tres átomos de

oxígeno, formada al disociarse los 2 átomos que componen el gas de oxígeno. Cada

átomo de oxígeno liberado se une a otra molécula de oxígeno (O2), formando moléculas

de Ozono (O3). (Fajardo et al, 2003).

19
2.2.6.2. Características del ozono

➢ Es un gas de un color azulado

➢ Posee un olor picante y es algo tóxico

➢ Es un componente importante en el smog- fotoquímico

➢ Es altamente reactivo, por lo que sólo se genera cuando se necesita

➢ Es un agente oxidante bastante potente, un ejemplo de ello, es que puede oxidar

al mercurio y de hecho una reacción para reconocer el ozono es:

3Hg (l) + O3 (Tª ambiente) → 3HgO (s)

2.2.6.3. Usos y ventajas del ozono

➢ Se utiliza como sustitúyete del Cl (g), en la purificación y tratamiento del agua,

ya que el ozono no reacciona con hidrocarburos para dar compuestos clorados

como el cloroformo, que son cancerígenos.

➢ Evita el olor desagradable y el característico sabor del Cl2, en el agua de

consumo.

➢ Se usa como conservante.

2.2.7. VARIABLES QUE AFECTAN LA DEGRADACIÓN DE CIANURO CON

OZONO

Las variables que afectan la degradación de cianuro presentes en efluentes de la

industria de recuperación de oro y plata son: flujo de ozono, pH, temperatura, adición

de cobre. Últimamente se están ampliando a otros variables como la adición de

bentonita como agente catalítico, la presencia de rayos UV, y otros.

20
2.2.7.1. Efecto de la velocidad de adición de ozono

Se ha establecido que una concentración de ozono en el aire burbujeado debe ser

mínimo 3% en volumen. Se ha establecido que si la velocidad de adición de ozono

permanece constante, la concentración inicial de ozono afecta la velocidad de oxidación

del cianuro; solo afecta el tiempo necesario para la oxidación completa del cianuro.

Esto corresponde a una cinética de orden cero con respecto a la concentración inicial

de cianuro (Carrillo, 2000).

2.2.7.2. Efecto del pH

Se ha demostrado que la destrucción total del cianuro se realiza en condiciones

alcalinas, con pH mayor que 9,0. En el rango de pH de 9,0 a 11,7 la velocidad de

oxidación de cianuro se mantiene similar. Conforme el pH se vuelve más acido la

velocidad de oxidación disminuye, haciéndose nula a pH cercanos a 2,0. Esto sugiere

que el ácido hidrocianico formado por la hidrolisis del cianuro a valor de pH menores

que 9,0 no es oxidado por el ozono (Carrillo, 2000).

2.2.7.3. Efecto de la temperatura

Se conoce muy bien que la temperatura mejora la cinética de la reacción; sin embargo,

la solubilidad del ozono disminuye cuando se incrementa la temperatura, y el efecto

global es despreciables. Se debe considerar también que la máxima cantidad de ozono

que se puede administrar depende de las características del generador de ozono.

2.2.7.4. Efecto de la presencia de cobre

Es de particular importancia la presencia de cobre disuelto, el cual puede modificar

completamente el comportamiento químico del cianuro. Se ha reportado que la

presencia de cobre cataliza la oxidación del cianuro, disminuyendo el consumo de

21
 ozono y el tiempo de reacción. El cobre se puede adicionar como sulfato cúprico y

concentraciones menores que 80 mg de Cu/L afecta muy poco la cinética de la

oxidación de cianuro (Lara, 1999).

2.2.8. SULFATO DE COBRE

2.2.8.1. Definición

El Sulfato de Cobre o sulfato cúprico es un compuesto químico de fórmula Cu2 SO4. Se

puede presentar en 2 formas principalmente: como sulfato de cobre (II) pentahidratado y

como sulfato de cobre (I), (también llamado sulfato cuproso o sulfato de dicobre), según

el estado de oxidación del átomo de cobre.

➢ Sulfato de cobre (I), también es conocido como sulfato cuproso o sulfato de dicobre

es una sal insoluble blanca, el ión cobre se encuentra en estado de oxidación +1 y

tiene ña fórmula Cu2SO4. Dado que el estado de oxidación +1 es muy inestable.

➢ Sulfato de cobre pentahidratado (II) es color azul y cambia rápidamente de

temperatura al agregarle más agua. Su fórmula química ; CuSO4 .5H2O; se obtiene

de la siguiente manera.

Precipitación:

Cu+2(ac) + SO4-2 (ac) → CuSO4 (s)

Hidratación:

CuSO4 (s) + 5 H2O (l)→ CuSO4·5H2O (s)

22
2.2.8.2. Características

➢ Este compuesto se caracteriza por su color azul brillante, bien sea en forma de

polvo o en forma de cristales, ya que puede ser comercializado en diferentes

formas

➢ Tiene un sabor metálico nauseabundo y cuando se deshidrata se torna de color

blanco. A medida que se calienta, comienza a descomponerse, teniendo un punto

de fusión de 110°F con descomposición.

➢ Es posible encontrarlo de forma natural, y en ese caso recibe el nombre del

mineral calcantita.

➢ Es una sal inorgánica que no presenta olor y tiene una estructura de vitriolo azul.

➢ A medida que se le agrega agua a este compuesto, comienza a presentar varios

cambios de temperatura, una de las características más notables de este químico.

➢ No obstante, es un compuesto que no es combustible, pero cuando se calienta

hasta comenzar la descomposición puede emitir vapores o humos que son tóxicos

para el ser humano.

2.2.9. MARCO LEGAL

➢ LEY GENERAL DEL AMBIENTE - LEY N° 28611

CAPÍTULO 3: CALIDAD AMBIENTAL

Artículo 113. De la Calidad Ambiental

113.2 Son objetivos de la gestión ambiental en materia de calidad ambiental: a. Preservar,

conservar, mejorar y restaurar, según corresponda, la calidad del aire, el agua y los suelos

y demás componentes del ambiente, identificando y controlando los factores de riesgo

que la afecten.

23
Artículo 120.- De la protección de la calidad de las aguas

120.1 El Estado, a través de las entidades señaladas en la Ley, está a cargo de la

protección de la calidad del recurso hídrico del país.

Tabla 1
Límites máximos permisibles para la descarga de efluentes líquidos de actividades
minero metalúrgicas
Limite en Límite para
cualquier el Promedio
Parámetro Unidad momento anual
pH 6,0 - 9,0 6,0 - 9,0

Sólidos Totales en Suspensión mg/L 50 25

Aceites y Grasas mg/L 20 16
Cianuro Total mg/L 1,0 0,8
Arsénico Total mg/L 0,1 0,08
Cadmio Total mg/L 0,05 0,04
Cromo Hexavalente (*) mg/L 0,1 0,08
Cobre Total mg/L 0,5 0,4
Hierro (disuelto) mg/L 2,0 1,6
Plomo Total mg/L 0,2 0,16
Mercurio Total mg/L 0,002 0,0016

Zinc Total mg/L 1,5 1,2

Nota. Recuperado de : (DS N°010-2010-MINAM- ANEXO 1).

➢ DS-010-2010-MINAM-QUE APRUEBAN LIMITES MÁXIMOS

PERMISIBLES PARA LA DESCARGA DE EFLUENTES LIQUIDOS DE
ACTIVIDADES MINERO METALÚRGICAS.

Artículo 5.- Prohibición de dilución o mezcla de efluentes.

No está permitido diluir el efluente líquido con agua fresca antes de su descarga a los

cuerpos receptores con la finalidad de cumplir con los LMP establecidos en el artículo 1

del presente Decreto supremo

24
2.2.10. GLOSARIO DE TÉRMINOS EMPLEADOS

➢ Efluente Minero: Vertido solido o liquido producido sobre una masa de agua,

constituido por sustancias o productos perjudiciales para el medio ambiente.

➢ Ion Cianuro: este término se refiere únicamente al anión libre CN- en solución.

➢ Iones de cianuro: Ion monovalente que contiene el grupo cianuro; el cual

consiste de un átomo de carbono con un enlace triple con un átomo de nitrógeno.

➢ Proceso MacArthur-Forrest: Técnica de extracción de oro, convirtiendo el oro

en iones metálicos complejos solubles en agua.

➢ Compuestos simples de cianuro: Compuestos iónicos que se disocian

directamente en el agua liberando un catión y un ion cianuro. Provienen de sales

obtenidas en reacciones acido-base.

➢ Compuestos complejos de cianuro: Compuestos que se disocian en el agua

liberando un catión y un anión que contiene ion cianuro. El anión, denominado

complejo, puede seguir disociándose produciendo en última instancia un catión y

varios iones cianuro (por ejemplo, el Cu(CN)32- o triciano cuprito).

➢ Organocianuros: Compuestos orgánicos que contienen el grupo –C=N; se los

denomina también nitrilos o cianuros.

➢ Cianuro disociable con ácido débil o cianuro WAD: Término analítico

utilizado para designar a los compuestos de cianuro que se disocian bajo reflujo

con un ácido débil (normalmente a pH 4,5).

➢ Cianuro disociable con ácido fuerte o cianuro SAD: Término analítico

utilizado para designar a compuestos cianurados que resisten el ataque de un ácido

débil, pero que se disocian en presencia de un ácido fuerte a bajo pH (en torno a

2,0 )

25
➢ HCN molécula: Es una molécula neutra a la que se denomina ácido cianhídrico

o cianuro de hidrógeno. Es un líquido o gas incoloro con un punto de ebullición

de 25.7°C. Se trata de un ácido débil altamente soluble en agua.

III. MATERIALES Y METODOS

3.1. TIPO DE INVESTIGACIÓN:

Experimental

3.2. VARIABLES

INDEPENDIENTE: Concentración de Cu+2 y Cantidad de ozono

DEPENDIENTE: Degradación del Cianuro (%)

3.3. DISEÑO DE CONTRASTACIÓN

Tabla 2
Diseño factorial 3x3
Factor B
Factor A
Concentración de Cobre
Cantidad de
ozono (g) 0 mg/L 200 mg/L 400 mg/L
1,5 A1-B1 A1-B2 A1-B3

2,0 A2-B1 A2-B2 A2-B3

2,5 A3-B1 A3-B2 A3-B3

Nota. Elaboración propia

Diseño tipo factorial 3x3, con 3 repeticiones = 27 ensayos. .

26
3.4. POBLACIÓN Y MUESTRA

3.4.1. POBLACIÓN

200 litros del efluente del proceso de lixiviación MacArthur- Forrest de la unidad Minera

Cerro Lindo provincia de Chincha, Departamento Ica.

Figura 2. Ubicación geográfica-Unidad Minera Cerro Lindo-Nexa

3.4.2. MUESTRA

1,9 lt de efluente,/ensayo ,de los cuales se tomó 10 ml para los diferentes análisis.

3.5. EQUIPOS Y MATERIALES DE LABORATORIO

3.5.1. MATERIALES

➢ Tamiz de malla fina: Marca Cotest, 300 aberturas por pulgada cuadrada.

➢ Probetas: Marca Simax, de 500 y 1000 ml

➢ Vaso de precipitación: Marca Pirex, de 10 ml y 1000 ml, y bagueta de

mezclado

➢ Pipeta: Marca Iva, de 1 ml

27
3.5.2. EQUIPOS

➢ Balanza: Marca BH-300 Excell, con capacidad de 0 a 1 g. Precisión 0,001 g

➢ Reactor de ozonización tubular: Provisto de compresora inyectora de aire de

100 L/hora. Reactor tipo cilíndrico de 7,62 cm de diámetro y 46,05 cm de alto.

Volumen de trabajo 1,9 litros y volumen total 2,1 litros.

➢ pH-metro: Marca SD-50 pH-Lovibond, rango 0,00 a 14,00, resolución 0,01

➢ Generador de ozono: modelo CH-KTA-3G. Flujo 1.00 pie3/min; regulación

con tres concentraciones de ozono: 3, 9 y 15 mg de ozono/litro.

➢ Fotómetro multiparamétrico de sobremesa: Modelo C 200, Hanna, Rango

0,000 a 0,200 mg/L, resolución 0,001 mg/L, precisión ± 0,005 mg/L,

desviación ± 0,001 mg/L. Diodo emisor de luz a 610 nm.

➢ Fotómetro Hanna C200

3.5.3. REACTIVOS

➢ Reactivo A de Cianuro ( código: HI 93714A-0)

➢ Reactivo B de Cianuro ( código: HI 93714B-0)

➢ Reactivo C de Cianuro ( código: HI 93714C-0)

➢ NaOH,0,1N

➢ SO4Cu.5H2 0

➢ Ozono

28
3.6. MÉTODOS

3.6.1. REACTOR DE OZONIZACIÓN

Se construyó un reactor de ozonización de 2,1 litros de capacidad total , al cual se

adiciono 1,9 litros de efluente . El reactor fue tipo cilindro vertical con 7,62 cm de

diámetro y 49,05 cm de alto. En la parte inferior se adaptó la alimentación de ozono

con un difusor de 2,5 cm de piedra porosa. Al reactor cilíndrico se colocó una tapa

superior con una salida de 0,3 cm de diámetro. Se adaptó un tomamuestra a una altura

de 40 cm desde la entrada del difusor.

Figura 3. Reactor Tubular. Elaboracion propia

3.6.2. OBTENCION DE LA MUESTRA

Se tomó muestras diarias de 40 litros/ 5 días por un tiempo de 8h del efluente del

Proceso MacArthur-Forrest de la Unidad Minera Cerro Lindo, Chincha. Cada bidón

con 40 litros de muestra se guardó regulando el pH a mínimo 11,5 para su conservación,

además de mantenerlo bajo refrigeración. Se hizo la mezcla de todo lo recolectado

29
(40x5= 200 litros) y se filtró hasta obtener una muestra final combinada de 55 litros

que fueron transportados para hacer los ensayos en laboratorio químico metalúrgico de

la unidad minera Cerro Lindo, Chincha y 5 litros de muestra al laboratorio

fisicoquímico de la Universidad Nacional Pedro Ruiz Gallo, Lambayeque.

3.6.3. CARACTERIZACIÓN DE LA MUESTRA DEL EFLUENTE DEL

PROCESO MACARTHUR- FORREST.

Se realizó el análisis del efluente para determinar la cantidad de cianuro total, utilizando

el método de ASTM.

3.6.4. DOSIFICACIÓN DEL COBRE Y OZONO.

Se realizó cálculos para dosificar la cantidad de Cu+2 como sulfato de cobre

pentahidratado a tres niveles: 0; 200 y 400 mg/L. El ajuste del generador de ozono se

regulo para el volumen utilizado en cada ensayo (1,9 litros), a tres concentraciones (3,

9 y 15 mg/L) y se alimentó durante 18, 8 y 6 minutos respectivamente, dando una

dosificación total de 1,5; 2,0 y 2,5 g O3/ min. . (Ver cálculos en el Apéndice).

El proceso se describe en la figura 4.

30
 TOMA DE MUESTRAS Se filtró y se acondicionó muestras
DEL EFLUENTE PROCESO a PH 11 para realizar las pruebas.
MACARTHUR- FORREST Se conservó a 4°C

ANALISIS INICIAL DEL Se caracterizó la muestra . Los

CONTENIDO DE analisis lo realizaron en el
CIANURO TOTAL DEL laboratorio de la minera cerro
EFLUENTE lindo.

9 Combinaciones: Ozono (g) y

Cu 2+ (ppm)
1,5 O3/ 0 Cu2+
1,5 O3/ 200 Cu2+
1,5 O3/ 400 Cu2+
CALCULO DE DOSIS DE
2,0 O3/ 0 Cu2+
OZONO Y SULFATO DE
COBRE 2,0 O3/ 200 Cu2+
2,0 O3/400 Cu2+

2,5 O3 /0 Cu2+
2,5 O3/ 200 Cu2+
2,5 O3/ 400 Cu2+
TOTAL: 27 PRUEBAS

ANALISIS DE Ajuste del timer del generado de

DESTRUCCION DE ozono para abastecer la cantidad
CIANURO de ozono calculada: 15 min

Analisis de cianuro residual con

fotometro Hanna C200. Se empleo
RESULTADO DE ANALISIS
método de dilucion para estar en
el rango del equipo

Figura 4. Flujograma de la dosificación de O3 y Cu+2. Elaboracion propia.

31
Terminada las pruebas de las nueve combinaciones, con tres repeticiones cada una, se

procedió al análisis de líquido residual. En razón que el fotómetro Hanna C200 tiene un

rango de lectura de 0,000 a 0,200 mg/L, para algunas lecturas se tuvo que emplear el

método de dilución. (Ver Apéndice).

32
 IV. RESULTADOS Y DISCUSION

4.1. RESULTADOS

4.1.1. CARACTERIZACIÓN DEL EFLUENTE MINERO DEL PROCESO

MACARTHUR-FORREST
Correspondiente a muestras de 10 ml

Tabla 3
Caracterización del efluente del Proceso MacArthur-Forrest de la unidad Minera
Cerro Pinto
Parámetro Valores Método de Análisis DS N° 010-2010-
MINAM
Flujo (m3/h) 150,00
pH 10,30 ASTM D1293- 84(1990) 6-9
CN- total (mg/l) 235,44 ASTM D2036-91 1,00
Conductividad 5800.00 ASTM D1125-95
(µS/cm)

Cu+2 (mg/l) 25,00 Método 8506 de 0,50

bicinconinato

Hierro (mg/l) 15,00 Método 8008, FerroVer 2,00

Nota. Reporte de laboratorio Minero Metalúrgico UMCP MET

4.1.2. EFICIENCIA DE REMOCIÓN DE CN- TOTAL DESPUÉS DEL

TRATAMIENTO O3 y Cu+2
Ver cálculos en anexo.

Tabla 4
Eficiencia de remoción de CN- total
Concentración Cu+2
Concentración
O3 (g) 0 mg/L 200 mg/L 400 mg/L
Eficiencia (%) del CN- ****

* 1,5 83,26 93,39 97,57

**2,0 95,85 98,87 99,27

***2,5 98,98 99,88 99,93

Nota. * regularizado 3mg/L , ** regularizado 9mg/L, *** regularizado 15 mg/L.
Elaboración Propia.
(𝑪𝑵𝒊−𝑪𝑵𝒇)
𝑬𝒇𝒊𝒄𝒊𝒆𝒏𝒄𝒊𝒂 % = 𝑪𝑵𝒊
X100
33
4.1.3. PROCESO DE DEGRADACIÓN DEL CIANURO (CN-) DESPUÉS DEL
TRATAMIENTO CON O3 Y CU+2

Tabla 5
Concentración de CN- total después del tratamiento, promedio y desviación estándar
Concentración Cu+2
Concentración
O3 (g) 0 mg/L 200 mg/L 400mg/L
CN- (mg/L)
38,60 15,45 5,70
37,40 16,50 5,25
* 1,5
42,20 14,70 6,15
X 39,40 15,55 5,70
σ 2,50 0,90 0,45
9,75 2,70 1,35
** 2,0 9,45 2,85 2,10
10,05 2,40 1,65
X 9,75 2,65 1,70
σ 0,30 0,23 0,38
1,80 0,24 0,19
***2,5 2,40 0,28 0,14
3,00 0,23 0,17
X 2,40 0,25 0,17
σ 0,60 0,03 0,03

Nota. * Regularizado 3mg/L; ** regularizado 9mg/L; *** regularizado 15 mg/L

Tabla 6
Promedios de la concentración de CN- total después del tratamiento

Concentración Cu+2
Concentración
O3 (g) 0 mg/L 200 mg/L 400mg/L

CN- (mg/L)
* 1,5 39,40 15,55 5,70

** 2,0 9,75 2,65 1,70

***2,5 2,40 0,25 0,17

Nota. * Regularizado 3mg/L; ** regularizado 9mg/L; *** regularizado 15 mg/L.
Elaboración propia

34
 Figura 5. Concentración de CN- en el efluente con Cu+2 (0 mg/L) y ozono
Figura 5. Concentración de CN- con Cu+2 (0 mg/L) y 1,5; 2,0 y 2,5 g O3.
.Elaboración propia
Elaboración propia

Figura 6. Concentración de CN- en el efluente con Cu+2 (200 mg/L) y

ozono .Elaboración propia

35
 Figura 7. Concentración de CN- en el efluente con Cu+2 (400 mg/L) y ozono
.Elaboración propia

Tabla 7
Análisis Anova de 2 factores del efecto de las concentraciones de ozono y Cu+2 sobre
la degradación de CN- presente en el efluente minero

Tipo III de suma de

Origen cuadrados gl Media cuadrática F Sig.
Modelo corregido 1221,913a 4 305,478 6,329 ,051
Intersección 1092,743 1 1092,743 22,640 ,009
Ozono 398,446 2 199,223 4,128 ,107
Cu+2 823,467 2 411,733 8,531 ,036
Error 193,063 4 48,266
Total 2507,719 9
Total corregido 1414,976 8

Nota. R2 = 0,864 (R2 ajustada = 0,727). Elaboración propia

36
4.2. DISCUSIÓN

➢ La tabla 3, muestra la caracterización del efluente de la Mina Cerro Lindo con CN-

total (235,44 mg/l), Cu+2(25mg/l), Hierro (15mg/l), y un pH (10), que excedieron

el límite máximo permisible para descarga de efluentes líquidos de Actividades

Minero Metalúrgicas según el Decreto Supremo N° 010-2010-MINAM.

➢ En la tabla 4, la eficiencia de remoción del CN- después del tratamiento con O3 y

Cu+2 tiene una eficiencia del 83,26 - 99,92% valores cercanos a Carrillo (2000)

que reporta 99,22% ; Parga, Shukla & Carrillo(2003) 99.65% y Gaviria y Meza,

(2006) 96,90%

➢ la Tabla 5 y 6 muestra la concentración del CN- total en el efluente después del

tratamiento de O3 y Cu+2 , alcanza estar por debajo del LMP del DS N° 010-2010-

MINAM con 2,5 gramos de O3 con 400 mg/L Cu+2 , un promedio 0,17 mg/L y

presenta una desviación estándar de 0,03 siendo la menor variabilidad en

comparación de 39.40 que presenta una desviación estándar de 2,50 , valores que

difieren de Gaviria & Meza, (2006 ) que utiliza 5g O3 .

➢ Tal como se observa en la figura 5 el efluente con cianuro y con adición de ozono

y sin la presencia de iones de Cu+2 (0 mg/L), el promedio de las muestras

sobrepasaron el LMP (límite máximo permisible) (DS. 010-2010-MINAM).Al

incrementar la cantidad de ozono , la concentración del cianuro va disminuyendo

de una concentración inicial de 235,44 mg/l a 2,40 mg/L . Nava, Elorza, Uribe y

Barriga, (2013) utilizan una solución sintética alcalina(pH 10,7) de 240 mg/L de

cianuro tratada con 5,19 L/min oxígeno conteniendo 10,5 g O3/Nm3 (velocidad de

adición de ozono 0,04 g O3/min) la cual oxida completamente el cianuro en un

tiempo de 20 minutos. Orcés y Pincay, (2009) tratan con ozono aguas contaminadas
37
 con cianuro en un reactor químico, reportando que las concentraciones iniciales de

cianuro de 61; 22 y 39 milimol/litro; se redujeron a 44,89; 19,39 y 20,37

milimol/litro respectivamente en los primeros 20 minutos.

➢ En la figura 6 el efluente con cianuro , con adición de ozono y con 200 mg/L Cu+2

como catalizador, la degradación del cianuro fue de 235,44 mg/L a 15,55; 2,65 y

0,25 mg/L -, en el cual el Cu+2 actúa en tiempos de 18, 8 y 6 min respectivamente.

Se demostró que con 2,5 g O3 y 200 mg/L de Cu +2 se alcanza valores de CN- por

debajo del LMP (DS. 010-2010-MINAM). Nava, Elorza, Uribe y Barriga, (2013),

reportan que con concentraciones de Cu +2 mayores de 80 mg/L, la velocidad de

oxidación de cianuro se incrementa.

➢ En la figura 7 el efluente con cianuro,con adición de ozono y con 400 mg/L Cu+2

como catalizador, la degradación fue de 235,44 mg/L CN- a 5,70; 1,70 y 0,17

mg/L CN- . Se demostró que con 2,5 g O3 y 400 mg/L de Cu+2, se alcanza valores

de CN- por debajo del LMP (DS. 010-2010-MINAM). Gaviria & Meza, (2006),

reportan que 5 g de O3 degradan el CN- en un tiempo de 40 minutos con 96,90%

de eficiencia

➢ De tabla 7, la prueba Anova de 2 factores ha permitido evidenciar que no hay

diferencia de medias ni tampoco interacción entre los factores fijos, ozono y Cu+2

Se confirma la hipótesis que el ozono por sí solo puede degradar al cianuro si se

incrementa su concentración,

38
 V. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

5.1. CONCLUSIONES

El efluente de la unidad Minera Cerro Lindo tuvo un pH (10,30), CN- total (235,44

mg/L), Cu+2 (25mg/L) , Hierro (15mg/L), que exceden el límite máximo permisible

para descarga de efluentes líquidos de Actividades Minero Metalúrgicas según el D.

S N° 010-2010-MINAM

Se construyó un reactor tubular 2,1 litros de capacidad total con un volumen trabajo

de 1,9 litros, en el cual se realizó el proceso de ozonificación a diferentes

concentraciones.

La adición de ozono y Cu+2 como catalizador al efluente consiguen degradar al (CN).

con eficiencias de 83,26– 99,93 % y una concentración de 2,5 g de O3 y 400 mg/l

Cu+ logra un valor de 0,17 mg/L de cianuro (CN-) , menor al límite máximo

permisible (1mg/L)según DS N° 010 -2010 MINAM.

5.2. RECOMENDACIONES

➢ Estudiar otros posibles catalizadores para una mejor eficiencia de la aplicación de

ozono como agente oxidante de cianuro: luz UV, sales de hierro y bentonitas.

➢ Se recomienda aplicar el proceso de degradación del cianuro con ozono y Cu+2,

por ser óptimo y aplicar tecnologías limpias, y así evitar efectos negativos

nocivos al medio ambiente.

➢ Implementar un sistema de gestión ambiental para el manejo adecuado del

cianuro, tanto en su almacenamiento, proceso y descarga.

39
VI. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS:

Álvarez, R., Ordóñez, A. & Loredo, J. (2004).Proceedings of the 1st International

Conference “Advances in Mineral Resources Management and Environmental
Geotechnology ”. Recuperado de http://www.balajimotors.in/25124/procesos-
para-la-separacion-del-oro-y-la-plata.html.
Carrillo, P. (2000). Estudio cinético de la oxidación de cianuro y tiocianato con
ozono . Waste Management, 23, 183-191
Domic, M. (2011). Fundamentos, procesos y aplicaciones, Perú Revista,
Hidrometalurgia, 2(3), 15-26.
Fajardo, J., Burbano, D., Burbano, E., Apraez, N. y Moreano, M. (2010). Estudio de
métodos químicos de remoción de cianuro presente en residuos de cianuración
provenientes del proceso de extracción de oro de veta en el Departamento de
Nariño. Revista Luina Azul ISSN, (2)31, 8-16.
Gómez, L. (2012). Degradación de Cianuros mediante Oxidación Química en
Efluentes Industriales. (Tesis de Pregrado). Universidad de Oviedo, España
Orcez. E y Pincay, G. (2009). Desarrollo de un reactor químico para tratar aguas
contaminadas de cianuro con ozono. (Tesis de Maestría). Universidad de
Guayaquil, Ecuador.
Nava, F., Elorza, E. y Barriga, F. (2013). Eliminacion de Cianuro por Oxidación con
Ozono, Revista, El Ingeniero de Minas, 15(28),12-20.
Guerrero, J. (2006). Cianuro, Toxicidad y Destrucción Biológica, Perú, Revista, El
Ingeniero de Minas, 10(35),23-25.
Huiatt, J. (2003). Workshop, Cyanide from Mineral Processing, Utah Mining and
Mineral Resources Institute, Salt Lake City, UT. Logsdon, M., Hagelstein, K.,
y Mudder, T. (2011). El manejo del cianuro en la extracción de oro.
International Council on Metals and the Enviromental, 1(24),12-19.
Marsden, J. & House, I. (2002). The Chemistry of Gold Extraction, Ellis Horwood,
New York, 4(39),27-35.
Nava, F., Uribe, A., & Perez, R. (2013). Use of ozone in the treatment of cyanide
containing effluents. The European journal of Mineral Processing and
Environmental Protection, 3(3), 316-323.
Parga, J., Shukla, S. & Carrillo, F. ( 2003). Destruction of cyanide waste solutions
40
 using chlorine dioxide, ozone and titania sol. Waste Management, 23, 183-191.
Pinto, V. 2013. Estudio sobre la cinética de reacción del gas ozono (O3) con iones de
cianato (CNO-) en aguas residuales del proceso Macarthur-Forrest. (Tesis de
Pregrado). Universidad de San Carlos de Guatemala.
Smith, A. y Mudder, T. (1991). Tratamiento de residuos de cianuración, Revista,
Mining Journal Boocks Limited, 3(5) ,42-50.
Young, C. (2011). Remediation technologies for the management of aqueous
cyanide species. UK, Revista, Industrial and Economic Aspect. TMS.
Warrendale, 20(35), 175-194.
Gómez, V. (2011). Metalurgia del Oro. (Tesis de Maestría). Universidad de Oviedo
de España.
Gaviria & Meza. (2006), Cyanide degradation in cyanuration effluents. (Tesis de
Pregrado). Universidad de los Andes, Colombia.
Quispe, L. (2011). Eliminación de cianuro mediante sistema combinado
UV/H 2O 2/TiO2, Revista boliviana de química,28(2), 11-25.
Hussein, M., Amer, A., & Sawsan, I. (2008). Natural Degradation of Cyanides in
Gold Milling Effluents, 82, 205 – 211.
Kauppi, S. (2011). Introducción a la Teoría de los Reactores Químicos, (Tesis de
pregrado). Universidad de Oviedo.
Lim, T y Huang, X. (2007). Cinética de los Procesos de la Metalurgia Extractiva,
Revista, EL Minero, 3(10). 955- 963.
Martinez, C., Rodríguez, I., Esperanza, G., y Leiva, J. (2013). Caracterización y
evaluación del cianuro, 71 (565), pp. 57 - 62.
D.S.010-2010-MINAM. Limites máximos permisibles para descarga de efluentes
liquidos de actividades minero metalúrgica. Recuperado del Diario el peruano
(21 de Agosto del 2010) https://sinia.minam.gob.pe/download/file/fid/37789.
D.S.004-2017-MINAM. Estándares de calidad (ECA) para agua y establecen
disposiciones complementarias. Recuperado del diario el peruano (07 de Junio
del 2017). http://www.minam.gob.pe/wp-content/uploads/2017/06/DS-004-
2017-MINAM.pdf
Ley N° 28611. Ley General del Ambiente Recuperado del Diario El Peruano (15 de
Octubre del 2005). http://www.minam.gob.pe/wp-
content/uploads/2017/04/Ley-N%C2%B0-28611.pdf
41
Mohammed, R., Ibrahim, A., Taha, H., & Mckay, G. (2013). The Removal of
Cyanide from aqueous solution by the use of Ferrous Sulphate, Joumal of the
South African lnstitute of Mining and Metallurgy, 3(220), 343-351.

42
 ANEXOS

ANEXO I

A.1. Materiales usados en la construcción del reactor de ozonificación para llevar a

cabo el proceso de influencia del ozono y cobre.

(a) (b)
Figura 8. (a) Depósito tipo cilíndrico vertical acrílico,en donde se llevará a cabo la reacción, (b)
Conexión de la alimentación de ozono con difusor de piedra porosa. Elaboración propia

Figura 9. Generador de ozono, modelo

Figura 10. Toma de muestra de la
CH-KTA-3G. Elaboracion propia
desembocadura del efluente de la Unidad
minera. Elaboracion propia.

43
 (a) (b)
Figura 11 (a). Punto 2 de la toma de muestra de la desembocadura del efluente de la Unidad minera Cerro
Lindo.(b) . Una muestra final del efluente de la unidad Cerro Lindo (5 lt). Elaboracion propia

(a) (b)
Figura 12.(a) Sulfato de cobre disuelto en muestra. (b) Reactor con adicion de ozono. Elaboracion propia

44
 (a) (b)

Figura 13. (a)Muestra 10ml para el espectrómetro. (b) Reactivo de cianuro HI 39714B. Elaboracion propia

Figura 14. Lectura del fotómetro. Elaboración

propia

A.2. CALCULOS

A.2.1. Cálculo de la dosificación de sulfato de cobre

a) 200 ppm Cu+2 = 200 mg/L

Volumen de trabajo: 1,9 litros

Peso de Cu+2: 200 x 1,9 = 380 mg

Peso de sulfato de cobre pentahidratado: 249.68 g/mol

Peso del cobre: 63,546 g/mol

45
Porcentaje de cobre en el sulfato de cobre pentahidratado:

(63,546/249,68)x100 = 25,451%

Peso de Sulfato de cobre pentahidratado para el ensayo:

380/0,25451 = 1493 mg = 1,493 gramos

b) 400 ppm Cu+2 = 400 mg/litro

Peso de Cu+2 = 400 x 1,9 = 760 mg

Peso de Sulfato de cobre pentahidratado para el ensayo:

760/0,25451 = 2986 mg = 2,986 gramos

A.2.2 Dosificación de ozono

Según catálogo de fabricante:

Overview
Quick Details
Power Source: Electrical Type: Ozone Generator, Household ozone
generator
Installation: Portable Certification: CE, RoHS
Capacity (CFM): 1.00 Power (W): 60
Voltage (V): 220 Place of Origin: Guangdong, China (Mainland)
Brand Name: QLOZONE Model Number: CH-KTA-3G
Housing: high grade stainless Steel Warranty: 12 months from date of perchase
Ozone concentration: 3-9-15 mg/L Application: air purifier, water treatment
Timer: 0-120 Minutes Size: 330*160*210mm
Net weight: 3.2kg Advantage: factory after-sale technology support
Accessories: 3meters high grade 5*9mm silicon tube, 1 air stone

Flujo: 100 CFM: 1 pies3/min = 28,317 litros/min

(a) Según la concentración: 3 mg/L

Flujo de ozono: 3 x 28,317 = 84,951 mg/min

Tiempo de adición: 18 minutos

Total de ozono agregado: 18 x 84,951 = 1529,118 mg = 1,529 gramos

SE CONSIDERA: 1,5 gramos

46
Ozono requerido:

Teórico: 1,85 gramos de ozono por gramo de CN-

Práctico: 3 – 6 gramos de ozono por gramo de CN-

Ozono teórico: (235,44 x 1,9 x 1,85) /1000 = 0,827 gramos

Ozono intermedio recomendable:

(235,44 x 1,9 x 3) /1000 = 1,342 gramos

Ozono máximo recomendable:

(235,44 x 1,9 x 6) /1000 = 2,684 gramos

(b) Según la concentración: 9 mg/L

Flujo de ozono: 9 x 28,317 = 254,853 mg/min

Tiempo de adición: 8 minutos

Total de ozono agregado: 8 x 254,853 = 2038,824 mg = 2,038 g

SE CONSIDERA: 2 gramos

(c) Según concentración: 15 mg/L

Flujo de ozono: 15 x 28,317 = 424,755 mg/min

Tiempo de adición: 6 minutos

Total de ozono agregado: 6 x 424,755 = 2548,53 mg = 2,548 g

SE CONSIDERA: 2,5 gramos

47
 A.2.3. DATOS OBTENIDOS DE LAS LECTURAS DEL FOTÓMETRO

Tabla 8
CN - obtenidos de las lecturas del fotómetro Hanna C200
Concentración de Cu+2

Concentracion 0 mg/l 200 mg/l 400 mg/l

O3 (g)
Concentración de CN-

0,193* 0,103 0,038

*1.5 0,187* 0,110 0,035
0,211* 0,098 0,041
0,065 0,018 0,009
**2.0 0,063 0,019 0,014
0,067 0,016 0,011
0,012 0,024** 0,019**
***2.5 0,016 0,028** 0,014**
0,02 0,023** 0,017**
Nota.* Dilución 1/200; El resto de valores con dilución 1/150; **Dilución 1/10. Elaboración propia

Tabla 9
Concentración de CN - total después del tratamiento con ozono y Cu+2 del efluente
del Proceso MacArthur-Forrest de la mina Cerro Lindo.
Concentración Cu+2
Concentracion O3 (g) 0 mg/L 200 mg/L 400 mg/L

Concentración CN - (mg/l)
38,60 15,45 5,70
*1,5 37,40 16,50 5,25
42,20 14,70 6.15
9,75 2,70 1,35
**2,0 9,45 2,85 2,10
10,05 2,40 1,65
1,80 0,24 0,19
***2,5 2,40 0,28 0,14
3,00 0,23 0,17
Nota.* Dilución 1/200; El resto de valores con dilución 1/150; **Dilución 1/10. Elaboracion propia

48
Tabla 10
Promedio de las concentraciónes de CN - total después del tratamiento con ozono y
Cu+2 del efluente del Proceso MacArthur-Forrest de la mina Cerro Lindo
Concentracion Cu+2
Concentracion 0 mg/L 200 mg/L 400
O3 (g) mg/L
Concentración CN-

* 1,5 39,40 15,55 5,70

** 2,0
9,75 2,65 1,70

***2,5 2,40 0,25 0,17

Nota. * regularizado 3mg/L; ** regularizado 9mg/L; *** regularizado 15 mg/L. Elaboración
propia

La eficiencia de remoción del CN- total después del tratamiento combinado de ozono y

Cu+2 se obtuvo con la fórmula:

𝐶𝑁𝑖 − 𝐶𝑁𝑓
∗ 100
𝐶𝑁𝑖

Donde:

CNi: valor inicial del contenido de CN- total,mg/L

Vf: valor final del contenido de CN- total, mg/L

El valor inicial de la concentración de CN- total fue en promedio 235.44 mg/L.

Tabla 11
Eficiencia de remoción de CN- total después del tratamiento con Ozono y Cu+2
Concentración Cu+2
Concentracion O3 0 mg/L 200 mg/L 400 mg/L
(g)
Eficiencia (%) del CN- ****

*1,5 83,26538 93,39534 97,57900

**2,0 95,85882 98,87445 99,27795

***2,5 98,98063 99,88957 99,92779

Nota. * regularizado 3mg/L , ** regularizado 9mg/L, *** regularizado 15 mg/L. Elaboración propia

49
 ANEXO II

➢ LEY 29023, LEY QUE REGULA LA COMERCIALIZACION Y USO DEL

CIANURO (DS. N° 045 -2013-EM) .

El cianuro se utiliza en la actividad minera de acuerdo a lo establecido en la presente

norma. En el Reglamento de Seguridad y Salud Ocupacional en minería, aprobado por

decreto supremo N° 024-2016 –EM y en las recomendaciones de los instrumentos de

gestión ambiental que sustenta proceso metalúrgico.

Articulo 11. De la disposición final de los residuos del cianuro.

a) La eliminación y/o disposición final de los residuos generados como consecuencia del

usos del cianuro en el proceso metalúrgico se realizara a través de una EPS-RS, registrada

por la DIGESA y que cuente con la autorización correspondiente.

Los efluentes del lavado de los envases deben ir directamente a la poza de solución pobre

(barren) y de allí al circuito de Cianuración.

Articulo 12. De la Neutralización del cianuro.

La neutralización y estabilización química del cianuro se logra mediante la aplicación de

solución alcalina de un pH mayor a 10 cal, degradación natural, cloruracion alcalina,

oxidación con peróxido de hidrogeno, destrucción biológica o compuestos químicos

específicos certificados y fabricados para tal fin, que eviten principalmente la formación

de gas cianhídrico o gas de cianuro de hidrogeno.

La solución pobre del proceso de Cianuración (solución Barren) deberá ser recirculada al

proceso.

50
➢ REGLAMENTO DE SEGURIDAD Y SALUD OCUPACIONAL DE
MINERIA – DS.024-2016-EM.
Artículo 338.- En el proceso de cianuración de oro, plata y otros elementos metálicos, los

trabajadores deberán usar el EPP adecuado, teniendo en cuenta las siguientes

disposiciones, sin que ello signifique exceder los Límites de Exposición Ocupacional para

Agentes Químicos establecidos en el ANEXO Nº 15.

a) Evitar inhalar polvos o gases de cianuro.

b) Efectuar el manipuleo de soluciones de cianuro en áreas bien ventiladas, usando guantes

de látex y gafas protectoras.

c) No ingerir alimentos ni fumar cuando se trabaja con cianuro.

d) No transportar ni almacenar cianuro junto con alimentos o bebidas.

e) Evitar el contacto del cianuro con ácidos o sales ácidas ya que puede generar ácido

cianhídrico gaseoso que es muy venenoso.

f) Agregar hidróxido de sodio (soda cáustica) u otro compuesto alcalino al agua al preparar

una solución de cianuro de sodio o potasio, para evitar la formación de ácido cianhídrico

(HCN) al estado de gas venenoso.

g) Llevar un estricto control del PH en las plantas de cianuración para evitar la formación

de ácido cianhídrico (HCN).

h) Cercar los pozos de solución de cianuro y los pozos de soluciones residuales para el

reciclaje, con la finalidad de evitar el acceso de personas o animales.

i) Neutralizar de inmediato los derrames de soluciones de cianuro, utilizando hipoclorito

y/o peróxido de hidrógeno, así como limpiarlos con solución alcalina.

j) Depositar los residuos del proceso de cianuración en áreas impermeabilizadas con

geosintéticos para evitar la contaminación de los acuíferos, hasta su degradación natural.

51
k) Para el abandono de residuos de cianuración se debe proceder a su encapsulado y

recubrimiento posterior con desmontes o material estéril, los mismos que deberán

quedar cubiertos con tierra y su subsiguiente reforestación.

l) Para casos de envenenamiento con cianuro o para los primeros auxilios de la

intoxicación, el tratamiento antídoto será lo dispuesto por el médico de salud

ocupacional, además se dispondrá de un equipo para vías aéreas que cuente con balón

de oxígeno que permita un flujo de oxígeno de diez (10) a quince (15) litros por minuto,

bolsa de resucitación y mascarilla de oxígeno con bolsa reservorio.

m) Almacenar el cianuro solo, en su embalaje bien cerrado y dentro de un almacén seco

y bien ventilado.

n) Trabajar acompañado y disponer de un equipo de comunicación. Nunca trabajar solo

en áreas donde se manipula cianuro.

o) Prohibir el ingreso al personal no autorizado en áreas donde se manipula cianuro.

Artículo 339.- La comercialización, almacenamiento y uso del cianuro estarán sujetos

a la Ley Nº 29023, Ley que regula la Comercialización y Uso del Cianuro, a las Normas

Reglamentarias para la actividad minera de la Ley Nº 29023, Ley que regula la

Comercialización y Uso del Cianuro, aprobadas por Decreto Supremo Nº 045-2013-

EM, y sus modificatorias o las normas que los sustituyan.

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 ANEXO III

Ubicacion de la Planta

Distrito: Chavín
Provincia: Chincha
Departamento: Ica
Altitud: 1820 m.s.n.m
Inicio de operaciones: 20/07/2007
Productos: Concentración de Zn, Cu, Pb
Productos en exploración: Concentracion de Au, Ag

Figura 15. Planta de Procesamiento de Minerales- Cerro Lindo . Adaptado de: (Mineria Peru,2007)

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